Avans Hogeschool Breda, Academie voor Technologie en Management
Standaardisering van de processen van de afdeling Hardware engineering
Eindverslag afstudeerperiode door
B.C.J.A. van Beek studentnummer: 2020991
Ter afronding van de studie Elektrotechniek aan de
Avans Hogeschool
Academie voor Technologie en Management te Breda
8 juni 2011
Opdrachtgever: A. van Drunen, Manager Engineering
Van Doren Engineers BV
Boekel, Nederland
Voorwoord
Dit is het afstudeerverslag van Bart van Beek, student elektrotechniek, afstudeerrichting energietechniek en automatiseringstechniek aan Avans Hogeschool te Breda. Dit verslag beschrijft de werkzaamheden die zijn uitgevoerd bij het standaardiseren van de afdeling hardware engineering. De standaardisatie staat beschreven in een handboek dat ter beschikking staat voor alle werknemers van Van Doren Engineers BV.
Graag wil ik van de gelegenheid gebruik maken om een aantal mensen te bedanken die mij zeer geholpen hebben bij het met succes afronden van deze opdracht, maar ook van de studie.
Allereerst wil ik mijn opdrachtgever en tevens bedrijfsbegeleider André van Drunen bedanken voor het beschikbaar stellen van deze opdracht en de gelegenheid om praktijkervaring op te doen in het
bedrijfsleven. Daarnaast bedank ik André ook voor de begeleiding en feedback die ik heb gekregen tijdens de besprekingen.
Naast de opdrachtgever wil ik ook het overige personeel van Van Doren Engineers BV bedanken en in het bijzonder Peter van den heuvel, Arno van Hout, Barry de Vooght en Raymond Rombouts voor de feedback en informatie die ik heb mogen ontvangen.
Ook bedank ik mijn docentbegeleider Toine Nagtzaam voor de begeleiding en adviezen tijdens de periode van het afstuderen onder andere bij het bespreken van het projectmanagement document en het concept verslag.
Als laatste wil ik mijn ouders bedanken omdat ze mij tijdens mijn hele studie gesteund hebben en altijd voor mij klaar stonden. Mede door hen heb ik deze studie kunnen volgen.
Ik wens u veel plezier met het lezen van dit afstudeerverslag.
Boekel, Nederland, 8 juni 2011 Bart van Beek
Inhoudsopgave
Voorwoord...1
Inhoudsopgave ...2
Samenvatting...4
1. Inleiding ...5
2. DEEL I ...6
2.1 Van Doren Engineers BV ...7
2.1.1 Algemeen ...7
2.1.2 Markten/diensten ...9
2.1.3 Beleid ...9
2.2 Afstudeeropdracht...10
2.2.1 Aanleiding van opdracht ...10
2.2.2 Probleemstelling ...10
2.2.3 Opdrachtomschrijving...10
2.2.4 Wekelijkse bespreking...11
2.2.5 Afbakening ...11
3. DEEL II ...12
3.1 Werkzaamheden algemeen ...13
3.1.1 Proces handboek opzetten...13
3.1.2 Benchmark ...14
3.1.3 Onderzoeksmethode(best practice)...14
3.1.4 Informatie verzamelen...15
3.1.5 Praktijkervaring ...15
3.1.6 Interview collega...15
3.1.7 Project...15
3.1.8 Mijlpalen ...16
3.2 Werkzaamheden specifiek ...17
3.2.1 Voortraject ...17
3.2.2 Engineering ...18
3.2.2.1 Pre engineering ...20
3.2.2.2 Normen ...21
3.2.2.3 Risicobeoordeling...22
3.2.2.4 Stopcategorie bepalen ...23
3.2.2.6 Gelijktijdigheid bepalen...25
3.2.2.7 Kabelberekening ...26
3.2.2.8 Selectiviteit bepalen...28
3.2.2.9 Warmteberekening ...30
3.2.3 Tekenen van installatie ...31
3.2.4 Onderdelen in tekeningpakket...32
3.2.4.1 Hoofdstroom...32
3.2.4.2 PLC configuratie ...32
3.2.4.3 Stuurstroom ...32
3.2.4.4 Netwerken...32
3.2.4.5 Indeling kast ...32
3.2.4.6 Controle klant...32
3.2.5 Natraject ...33
4. DEEL III ...34
4.1 Resultaten ...35
4.1.1 SMART Principe...35
4.1.2 Mijlpalen ...36
4.1.3 Testperiode ...37
4.1.4 Standaardisatie ...37
4.1.5 Uitbreiding op ISO 9001 ...37
4.1.6 Personele aspecten ...38
4.1.7 Digitaal via website beschikbaar ...38
4.1.8 Verbeteringen ...39
4.1.9 Knelpunten en oplossingen...40
5. DEEL IV ...41
5.1 Conclusies ...42
5.1.1 Product:...42
5.1.2 Proces...43
5.2 Aanbevelingen ...44
6. Literatuuropgave...45
7. Verklarende woordenlijst ...46
Bijlage 1.0 PMD...48
Bijlage 1.1 Functie Hardware Engineer ...49
Bijlage 1.2 Wekelijks overleg...50
Bijlage 1.3 Interview ...51
Bijlage 2.0 Normen ...53
Bijlage 2.1 CE markering ...54
Bijlage 2.2 PL bepalen ...56
Bijlage 2.3 Noodstopcategorie / noodstop...57
Bijlage 2.4 Instrumentatielijst ...61
Bijlage 2.5 Normen in een installatie ...62
Bijlage 2.6 Installatie berekening Aalst ...63
Bijlage 2.7 Warmteberekening ...64
Bijlage 2.8 Testdocument Van Doren Engineers BV ...65
Bijlage 3.0 Handboek Hardware engineering...66
Samenvatting
Van Doren Engineers BV heeft opgemerkt dat niet alle medewerkers, inleners en nieuwe collega’s op de hoogte zijn van de stappen die gemaakt moeten worden binnen een project. Er was nog geen
standaardisatie voor de processen aanwezig. Door middel van een engineeringhandboek op te zetten en de processen op de afdeling hardware engineering standaardiseren zal hier verbetering in komen.
In de vorm van een handboek worden de processen omschreven die tijdens een project worden
uitgevoerd. Om het proces te analyseren wordt in de praktijk een project vanaf de zijlijn gevolgd zodat alle ins en outs van dichtbij mee worden gemaakt. Het begint bij de Kick-off meeting en eindigt bij oplevering van het project.
Om de standaardisatie te realiseren is gebruik gemaakt van een benchmark. Het handboek is gerealiseerd door middel van interne benchmarking en is primair gericht op efficiency- en productiviteitsverbetering.
Het uitgangspunt is dat de juiste werkmethode binnen een project uitgevoerd kan worden met minder problemen, minder onvoorziene complicaties en betere eindresultaten. Het is dus voor Van Doren Engineers belangrijk de “best practice” binnen de organisatie te kennen en de huidige manier van werken hiermee te vergelijken.
Om het handboek op de “best practice” manier invulling te geven zijn per onderdeel dat in het handboek komt steeds dezelfde stappen herhaald;
- analyse van onderwerp, wat houdt het onderwerp in en wat zijn de subonderwerpen binnen een onderwerp?
- literatuurstudie welke informatie is er allemaal beschikbaar voor het onderwerp, en is deze informatie bruikbaar?
- praktijk, zelf onderzoeken tegen welke problemen men aan loopt - interview met collega over het onderwerp
- resultaten vergelijken en best practice verwerken in het handboek.
In de laatste periode van het afstuderen is het handboek in de praktijk gebracht voor een testfase.
Tijdens deze fase werd het handboek op volledigheid en correctheid gecontroleerd. De feedback die verkregen is vanuit de testfase is geanalyseerd en verwerkt in de laatste versie van het handboek.
Het handboek is digitaal via een interne website en als hardcopy beschikbaar. Het is belangrijk dat het document digitaal beschikbaar is voor alle werknemers omdat Van Doren Engineers meerdere vestigingen heeft in Nederland. De digitale versie is voor iedereen gelijk en altijd up to date.
Het handboek dient als uitbreiding op de ISO 9001. Van Doren Engineers heeft om aan ISO 9001 te voldoen een kwaliteitshandboek opgesteld. In dit handboek worden globaal alle processen van de afdelingen in flowcharts weergegeven. Het handboek hardware engineering sluit aan op het kwaliteitshandboek en is daarom een uitbreiding op de ISO 9001. In de toekomst wordt voor alle afdelingen een aanvullend handboek geschreven. Dit heeft als resultaat dat de processen zowel globaal als in detail beschreven staan.
Het handboek wordt in gebruik genomen door de hardware engineers binnen alle vestigingen van Van Doren Engineers en zal tijdens de doorloop van een project als rode draad en naslagwerk gebruikt gaan worden. Voor nieuwe medewerkers zal het document duidelijk weergeven wat de werkwijze van Van Doren Engineers inhoud.
1. Inleiding
Dit is het afstudeerverslag van Bart van Beek. De opdracht bevat het standaardiseren van de processen op de afdeling hardware engineering voor Van Doren Engineers BV hoofdgebouw gevestigd te Boekel. De standaardisatie wordt over alle vestigingen binnen Van Doren Engineers doorgevoerd.
De doelstelling van dit rapport is de lezer te informeren over de werkzaamheden die zijn uitgevoerd binnen Van Doren Engineers om het afstudeerproject tot een afgerond einde te brengen. Het rapport beschrijft en onderbouwt de stappen die zijn uitgevoerd. De daaruit behaalde resultaten worden ook beschreven in het rapport. Tevens is het rapport bedoeld als onderdeel van de eindbeoordeling van de afstudeerperiode.
In het rapport wordt de vraag beantwoord hoe en waarom de standaardisatie voor de processen van de afdeling hardware engineering zijn ontstaan.
Het verkrijgen van de opdracht en het tot stand komen van de opdrachtomschrijving leest u in het eerste deel. Een omschrijving van het bedrijf vindt u eveneens in dit deel.
Het volgende deel, deel II, gaat over de verschillende werkzaamheden die voor Van Doren Engineers BV zijn uitgevoerd in de afstudeerperiode. Dit deel is verdeeld in een aantal verschillende hoofdstukken, welke over het algemeen overeen komen met de volgorde van de uitgezette mijlpalen voor het project.
Ook zal de aanpak van de verschillende onderwerpen beschreven worden.
In deel III worden de resultaten met betrekking tot het afstudeerproject besproken. Tevens zullen aan de hand van de resultaten conclusies worden getrokken over het project.
In deel IV zal een aantal aanbevelingen beschreven staan om het eindproduct zo effectief mogelijk te laten zijn.
2. DEEL I
T OELICHTING OP DE OPDRACHT
In dit deel van het afstudeerverslag wordt het afstudeerbedrijf voorgesteld, de diensten het bedrijf aanbiedt en wat voor beleid er gevoerd wordt beschreven. De wijze waarop de afstudeeropdracht tot stand is gekomen en wat deze inhoudt wordt ook beschreven in dit deel.
2.1 Van Doren Engineers BV
In dit hoofdstuk wordt een beschrijving gegeven van het afstudeerbedrijf: Van Doren Engineers BV Het bedrijf in het algemeen wordt besproken, de verschillende locaties, de markten waarop van Doren zicht richt en welke diensten/producten Van Doren Engineers BV aanbiedt. Deze onderwerpen worden besproken om een beter beeld te vormen bij wat voor soort bedrijf de afstudeeropdracht is uitgevoerd.
2.1.1 Algemeen
Van Doren Engineers is een familiebedrijf met een platte organisatie. Cor, Marcel en Jos van Doren vormen de directie. De directie vormt samen met een aantal managers het managementteam. Hieronder hangen een aantal afdelingen zoals personeelszaken, calculatie en administratie. Het projectenbureau bestaat uit een aantal projectleiders, zij ontvangen projecten vanaf de bovenliggende afdelingen. Vanuit dit projectbureau worden afdelingen software engineering, hardware engineering, panelenbouw en buitenmontage aangestuurd. Een overzicht is weergegeven in figuur 1.
Figuur 1: overzicht organisatie van Doren Engineers
Van Doren Engineers heeft 3 vestigingen in Nederland, deze bevinden zich in Boekel, Beringe en Breda.
Daarnaast heeft Van Doren nog 2 andere vestigingen in het buitenland, namelijk in Nitra(Slowakije) en Coimbatore(India). Zie figuur 2.
De vestiging in Nitra is gericht op panelenbouw. Hier worden projecten die vanuit Nederland zijn geëngineerd gebouwd en wanneer deze gereed zijn weer terug vervoerd naar Nederland voor implementatie bij de klant.
De vestiging in Coimbatore is geheel gericht op het tekenen van tekeningpakketten en een klein stuk engineering. De niet complexe projecten en revisies worden in India getekend en in Nederland gecontroleerd voordat deze in gebruik worden genomen door de panelenbouw of buitenmontage.
Op dit moment heeft Van Doren ongeveer 140 werknemers in dienst.
Figuur 2: overzicht vestigingen van Doren Engineers BV
2.1.2 Markten/diensten
Van Doren Engineers is actief in diverse disciplines, de nadruk ligt echter op elektrotechniek en industriële automatisering in de industrie en machinebouw.
Industrie
Binnen de industrie kan Van Doren Engineers een totaalproject verzorgen, van hard- en software ontwikkeling tot en met montage, inbedrijfstelling en nazorg. Door Van Doren Engineers wordt een onderscheid gemaakt in productiebedrijven, procesindustrie en machinebouw. Onderdeel van
totaalprojecten uitgevoerd door Van Doren Engineers is o.a. het bouwen van schakel- en regelpanelen.
Ook worden specifieke schakel- en regelpanelen gebouwd die bestemd zijn voor projecten van een opdrachtgever.
Utiliteit
Voor bedrijven en particulieren kan Van Doren Engineers complete licht- en krachtinstallaties aanleggen.
Naast de aanleg van dergelijke installaties verzorgt Van Doren Engineers ook de aanleg van beveiligingssystemen en telematica installaties zoals telefooninstallaties.
Inlenen
Naast totaalprojecten in de bovenstaande disciplines levert Van Doren Engineers ook ondersteuning aan bedrijven in de vorm van mankracht. Bedrijven worden voorzien van opgeleide krachten die fungeren als een verlengstuk van de technische dienst of de engineering afdeling. Bovendien worden door Van Doren Engineers de wettelijk verplichte NEN 3140 inspecties en keuringen aan elektrische installaties uitgevoerd.
2.1.3 Beleid
Van Doren Engineers stelt zich tot doel een sterke positie te bekleden op het gebied van advies, ontwerp, productie, installatie en onderhoud van installaties, machinebesturingen of productieprocessen in industrie, paneelbouw, utiliteitsbouw, beveiligingen en telematica. Belangrijke uitgangspunten om deze doelstelling te realiseren zijn onder meer:
Marktbenadering
Het beleid van Van Doren Engineers kenmerkt zich door, een uitgesproken, klantgericht denken en doen.
Zij streven naar langdurige relaties met klanten. Voorwaarden hiervoor zijn diensten van een hoog kwaliteitsniveau en met een optimale prijs / prestatieverhouding. In deze strategie past ook de bewuste keuze van Van Doren Engineers om te kiezen voor een decentrale groei.
Bedrijfseconomisch uitgangspunt
Van Doren Engineers wil een zelfstandige, onafhankelijke en financieel gezonde onderneming zijn. Winst is een noodzakelijke voorwaarde voor continuïteit. Hierdoor kunnen zij optimale zekerheid bieden zowel aan de klanten als aan de medewerkers(sters).
Management en medewerkers(sters)
Het management gaat uit van eigen verantwoordelijkheid van de individuele medewerker(ster). Naast een zorgvuldige werving en selectie vormt opleiding een belangrijk onderdeel van het beleid.
Strategie voor de diensten
Van Doren Engineers stelt zich tot taak haar klanten probleemoplossingen te bieden op het brede gebied van elektrotechniek en industriële automatisering. Daarnaast is Van Doren Engineers zich bewust dat niet alle werkzaamheden projectmatig aan te pakken zijn. Naast projectmatig werk kan Van Doren Engineers
2.2 Afstudeeropdracht
Dit hoofdstuk beschrijft de afstudeeropdracht. Waarom is deze tot stand gekomen? Hoe is deze tot stand gekomen? Wat wordt er verwacht van de student? Hoe wordt kwaliteitscontrole gewaarborgd? Al deze vragen zorgen ervoor dat duidelijk is wat er verwacht wordt van de student. Een uitgebreide omschrijving is terug te lezen in bijlage 1.0. hier staat het goedgekeurde PMD (Project Management Document).
2.2.1 Aanleiding van opdracht
Van Doren Engineers BV heeft opgemerkt dat niet alle medewerkers, inleners en nieuwe collega’s op de hoogte zijn van de verschillende stappen die gemaakt moeten worden binnen een project.
Om een duidelijk beeld te krijgen welke stappen er gezet moeten worden om een project tot een afgerond einde te brengen is Van Doren Engineers eind 2010 begonnen om de processen op de afdeling panelenbouw te gaan standaardiseren. In de vorm van een handboek is beschreven welke stappen er in een project op de afdeling panelenbouw moeten worden uitgevoerd om een project tot een afgerond einde te brengen. Ook zijn de standaarden voor de panelenbouw opgenomen in het handboek. Nadat het handboek in gebruik is genomen kwam uit reacties van medewerkers naar voren dat het handboek veel duidelijkheid geeft. Dit was voor Van Doren Engineers het sein om de volgende stap te zetten, het standaardiseren van de processen op de afdeling hardware engineering. Wat de functie van een hardware engineer precies inhoudt en hoe deze functie beoordeeld wordt binnen Van Doren Engineers leest u in bijlage 1.1. bron: extranet Van Doren Engineers (interne website)
2.2.2 Probleemstelling
Door middel van intensief een project van begin tot eind te assisteren, analyseren en intensief communiceren met medewerkers, een standaardisatie van de processen op de afdeling hardware engineering in de vorm van een handboek te ontwikkelen en hierbij alle richtlijnen, normen en onduidelijkheden binnen een project mee te nemen.
2.2.3 Opdrachtomschrijving
Het opzetten van een engineeringhandboek. In de vorm van een handboek het proces omschrijven hoe een totaalproject wordt geëngineerd. Om het proces te analyseren loopt de student in de praktijk mee tijdens een project, zodat alle ins en outs van dichtbij mee worden gemaakt. Het begint bij de Kick-off meeting en eindigt bij oplevering van het project.
Aandachtspunten: Tekenpakketten, kortsluitvastheid berekeningen, warmteberekeningen,
kabelberekeningen, materiaalkeuze, bestellen van materialen, paneelbouw. Op juiste wijze toepassen van bijbehorende normen, testen van panelen voor uitlevering, Factory Acceptance Test (FAT)- en Site Acceptance Test (SAT) documenten, vergaderingen en besprekingen bijwonen .
Uiteindelijk zijn de processen op de afdeling hardware engineering gestandaardiseerd, dit zal beschreven staan in een handboek. Met het handboek kunnen de medewerkers van Van Doren precies nalezen welke stappen er op gebied van hardware engineering genomen worden. Er staat beschreven hoe een project tot een afgerond einde gebracht wordt en welke standaarden en richtlijnen er moeten worden toegepast.
2.2.4 Wekelijkse bespreking
In de eerste week van het afstuderen is afgesproken dat er een wekelijks overleg plaatsvindt tussen de afstudeerder en de begeleider vanuit het bedrijf. Dit gesprek zal gedurende de hele afstudeerperiode plaatsvinden. Dit is afgesproken om de voortgang van het project te bespreken, of er
onduidelijkheden/problemen zijn en of de planning nog behaald wordt. Indien nodig zou er bijgestuurd kunnen worden. Tijdens de bespreking wordt besproken welke activiteiten in uitvoering zijn en hoe de onderwerpen uitgevoerd gaan worden. Op de besproken onderwerpen wordt feedback gegeven.
De besprekingen werden altijd in een document ingevoerd zodat gemaakte afspraken altijd nagelezen konden worden. Een voorbeelddocument vindt u in bijlage 1.2.
2.2.5 Afbakening
Om het handboek zo compleet mogelijk te maken dient er zo veel mogelijk bruikbare informatie in te staan. Om niet in problemen te komen met het afronden van het handboek is een afbakening nodig. In de wekelijkse besprekingen is afgesproken dat bepaalde onderwerpen in het handboek alleen worden toegelicht en verder niet uitgewerkt worden. De standaardisering van de processen is het belangrijkste binnen de scope van de opdracht, hier zal ook de focus op liggen. Daarnaast richt het handboek zich alleen op de afdeling hardware engineering.
3. DEEL II
Beschrijving inhoudelijke activiteiten
In dit deel van het afstudeerverslag worden de werkzaamheden die tijdens het afstudeerproject uitgevoerd zijn beschreven. Er zal per fase uitgelegd worden welke activiteiten uitgevoerd zijn voor het standaardiseren van de processen op de afdeling hardware engineering. De wijze waarop de verschillende onderwerpen zijn uitgewerkt wordt ook beschreven in dit deel.
3.1 Werkzaamheden algemeen
In hoofdstuk 3.1 worden de werkzaamheden in het algemeen beschreven. De manier hoe informatie verkregen en verwerkt is. Beschreven wordt welke stappen gemaakt zijn binnen het afstuderen.
3.1.1 Proces handboek opzetten
Door middel van een uitgebreide analyse van de afdeling hardware engineering is in de eerste weken in samenwerking met de bedrijfsbegeleider bepaald wat de knelpunten op de afdeling zijn.
De analyse bestond uit de volgende punten:
-documentatie die gebruikt wordt tijdens het engineeren doorlezen.
-observeren welke discussies(en onderwerp van discussie) er op de afdeling plaats vinden.
-Interview met bedrijfsbegeleider om verbeterpunten en wensen te inventariseren.
-Interviews met collega’s afnemen om verbeterpunten en wensen te inventariseren.
Uit deze knelpunten zijn een aantal
doelstellingen en onderwerpen voor het handboek samengesteld(afbakening). Om de doelstellingen en onderwerpen te kunnen behalen en uit te werken is er een onderzoeksmethode en een plan van aanpak opgesteld.
Aan de hand van het plan van aanpak en de onderzoeksmethoden zijn de doelstellingen en onderwerpen onderzocht op haalbaarheid en toepasbaarheid.
De resultaten van de doelstellingen en onderwerpen zijn verwerkt in de vorm van het handboek.
Het handboek beschrijft het door te lopen HWE(hardware engineering) proces en een deel aanvullende informatie die gebruikt kan worden tijdens het engineeren
Het handboek heeft een testfase van 3 weken doorgelopen.
De feedback van de testfase is verwerkt in het handboek.
Het handboek is uiteindelijk digitaal en als hardcopy opgeleverd bij Van Doren Engineers.
In figuur 3 is een flowchart van het proces weergegeven.
Figuur 3: proces handboek
3.1.2 Benchmark
Een veel gebruikte definitie is die van Camp (1989): "Benchmarking is systematisch onderzoek naar de prestaties en de onderliggende processen en methoden van een of meer leidende referentie-organisaties op een bepaald gebied, en de vergelijking van de eigen prestaties en werkmethoden met deze "best practice", met het doel om de eigen prestaties te plaatsen en te verbeteren." Bron Wikipedia
Om de standaardisatie te realiseren is gebruikt gemaakt van een benchmark. Er zijn verschillende type benchmarking. Het handboek is gerealiseerd door middel van interne benchmarking.
Interne benchmarking staat voor: Het vergelijken van gelijke functies in verschillende divisies of business units binnen één onderneming. Wordt gebruikt voor de vergelijking van functies, de prestaties van de organisatie. Is primair gericht op efficiency- en productiviteitsverbetering.
De kern van de interne benchmark methode bestaat uit:
-Het vergelijken van de processen en prestaties van verschillende werknemers/vestigingen ten opzichte van de huidige situatie.
-Het analyseren van de verschillen tussen de diverse processen en prestaties door te proberen te begrijpen waarom deze worden toegepast;
-Het verbeteren daarvan aan de hand van de informatie verworven tijdens het proces.
3.1.3 Onderzoeksmethode(best practice)
Het uitgangspunt is dat de juiste werkmethode binnen een project uitgevoerd kan worden met minder problemen, minder onvoorziene complicaties en betere eindresultaten. Het is dus voor Van Doren Engineers belangrijk de “best practice” binnen de organisatie te kennen, en de huidige manier van werken hiermee te vergelijken.
Om het handboek op de “best practice” manier invulling te geven is een juiste manier om informatie te verzamelen nodig. Daarvoor zijn per onderdeel dat in het handboek komt steeds dezelfde stappen herhaald.
-Analyse van onderwerp, wat houdt het onderwerp in en wat zijn de subonderwerpen binnen een onderwerp?
-literatuurstudie welke informatie is er allemaal beschikbaar voor het onderwerp, en is deze informatie bruikbaar?
-Praktijk, zelf onderzoeken tegen welke problemen men aan loopt -Interview met collega over het onderwerp
-Resultaten vergelijken en best practice verwerken in het handboek.
Door de stappen uit te voeren komt er van 3 verschillende invalshoeken informatie binnen over de onderwerpen. Namelijk via de literatuur over het onderwerp, eigen bevindingen en via de werknemers van
Van Doren Engineers. Hieruit wordt opgemaakt wat de “best practice”
is per onderdeel.
De volgende stap is de informatie te verwerken in het handboek.
Figuur 4 geeft een flowchart van de onderzoeksmethode weer. Figuur 4 flowchart onderzoeksmethode
3.1.4 Informatie verzamelen.
De eerste stap die gemaakt wordt is het verzamelen van documentatie en literatuur over de verschillende onderwerpen. Dit verzamelen gaat via Internet, het netwerk van Van Doren Engineers, documentatie die aanwezig is binnen Van Doren Engineers en beschikbare literatuur.
Door deze informatie te verzamelen komt naar voren welke onderwerpen aan bod gaan komen. De gevonden digitale informatie is geordend in een map op de pc zodat deze snel beschikbaar is wanneer het nodig is. De niet digitale informatie bestaat uit boeken of uitgeprinte informatie sheets deze zijn
beschikbaar voor alle werknemers en staan geordend in een documentatiekast.
De informatie over een bepaald onderwerp zijn eerst snel doorgenomen om te bepalen of deze wel relevant is, wanneer het onderwerp definitief uitgewerkt gaat worden zal informatie bij de
praktijkervaring en het interview van de collega worden gelegd en wordt er een duidelijk geheel van gemaakt.
3.1.5 Praktijkervaring
De onderdelen beschreven in het handboek zijn door de afstudeerder zelf uitgevoerd in de praktijk. Dit is gedaan zodat ondervonden wordt welke stappen er genomen worden en welke problemen zich kunnen ontwikkelen bij de verschillende onderdelen. De problemen en onduidelijkheden zijn opgeschreven zodat deze besproken konden worden tijdens het interview met een collega om te vragen of hij dezelfde problemen had of juist oplossingen ervoor heeft.
3.1.6 Interview collega
De interviews zijn afgenomen aan de hand van de theorie van het halfgestandaardiseerde interview.(gesprekken in organisaties, 2007, P 59)
Door met meerdere mensen over bepaalde onderwerpen te praten, krijg je verschillende manieren van werken te horen, je krijgt problemen te horen maar ook oplossingen. Knelpunten van bepaalde onderwerpen komen naar voren en je ziet of deze bij iedereen hetzelfde zijn of juist anders. Met de interviews met mijn collega’s proberen we deze punten naar boven te halen zodat deze worden opgenomen in het handboek. De interviews zijn opgebouwd door een aantal onderwerpen die zijn opgesteld. Eerst een aantal vragen over het onderwerp in het algemeen, later het interview steeds specifieker. De vragen en antwoorden zijn na afloop in een document samengevat zodat de informatie altijd nog terug is te lezen. Een uitgewerkt interview vindt u in bijlage 1.3.
3.1.7 Project
De beste manier om een project te beschrijven van offerte tot oplevering is door zelf intensief met een project mee te lopen.
De eerste 4 weken(week 5 t/m week 8) van het afstuderen was de student nog niet verbonden aan een project. Maar vanaf week 5(week 9) startte er een project met een doorlooptijd van ongeveer 4 maanden bij Van Doren Engineers. Het project in opdracht van Waterschap Rivierenland bestaat uit 2 delen:
-Deel I : RWZI(Rioolwaterzuivering) Aalst, nieuwe besturingskast + bekabeling in het veld.
-Deel II: RWZI Sliedrecht, nieuwe besturingskast + bekabeling in het veld.
Met dit project is de student dicht betrokken zodat alle facetten van een project worden mee gekregen.
De informatie/problemen/opmerkingen die verkregen zijn doormiddel van het project zijn verwerkt in het handboek. In het eindverslag zal van tijd tot tijd een voorbeeld staan dat betrekking heeft tot het project.
3.1.8 Mijlpalen
Om het handboek op de juiste manier op te zetten zijn een aantal stappen(fases) bepaald. Door deze stappen te doorlopen en de daarbij bepaalde planning aan te houden is het handboek op tijd en op de juiste manier afgerond. De stappen zijn op chronologische volgorde weergegeven.
Fase 1 -Format van handboek.
Het format van het handboek is de eerste mijlpaal in de gehele opdracht. Het is belangrijk dat het format gelijk is aan het format dat Van Doren Engineers binnen het bedrijf gebruikt. Dit om een duidelijk en overzichtelijk handboek te krijgen.
Fase 2 -Definitieve indeling van het handboek.
De tweede mijlpaal binnen de opdracht is de definitieve indeling. Dit is een belangrijke mijlpaal want vanaf dit moment ligt vast wat de inhoud van het handboek wordt en waar alle onderwerpen komen te staan.
Fase 3 -Goedkeuring concept handboek.
Mijlpaal 3 is in een later stadium van de opdracht. Op dit moment is al een gedeelte van het handboek afgerond. De indeling is aanwezig in het document en een aantal onderdelen zijn beschreven.
Fase 4 –Definitieve onderwerpen vastleggen.
Bij mijlpaal 4 is het concept goedgekeurd en wordt de laatste informatie in het handboek toegevoegd zodat het document compleet is.
Fase 5 –Afronden handboek
De laatste mijlpaal is het afronden van het handboek, de informatie is nu helemaal uitgewerkt en de laatste punten moeten nog afgewerkt worden.
3.2 Werkzaamheden specifiek
Welke werkzaamheden er precies zijn uitgevoerd worden in dit hoofdstuk besproken. Hier worden de problemen en knelpunten per onderdeel besproken. De gehele doorloop van een project wordt niet besproken. Een aantal onderdelen zijn niet relevant voor het afstudeerverslag.
3.2.1 Voortraject
Voordat de afdeling hardware engineering met een project aan de slag gaat zijn er al een aantal andere afdelingen binnen het bedrijf bezig met het project. Compact samengevat begint het allemaal met een offerteaanvraag vanuit de klant. Waarop de calculatie kan beginnen. Uit de calculatie ontstaat een offerte. Wanneer een realistische offerte wordt afgeleverd, is er een mogelijkheid dat een project kan worden binnengehaald. Wanneer een project is binnengehaald kan er gestart worden om deze te realiseren. In figuur 5 wordt de flowchart van het voortraject weergegeven.
Bij de realisatie van een project is de afdeling hardware engineering de eerste schakel die wordt aangesproken door het projectteam. Dit begint met een kick-off vergadering. Hier wordt de beschikbare informatie van de calculator en projectleider besproken met de hardware engineer(HWE). Door het hele project vinden nog meerdere vergaderingen plaats. Deze (bouw)vergaderingen zijn vooral tussen de klant en Van Doren Engineers, tijdens de vergadering wordt de voortgang van het project besproken. De planning wordt doorgenomen en afspraken over het project worden gemaakt en er is een mogelijkheid om vragen te stellen betreffende het project.
Figuur 5: Flowchart voortraject binnen een project
3.2.2 Engineering
Analyse
Uitdenken hoe een project gemaakt moet worden, welke componenten in de kast moeten, hoeveel componenten in de kast komen, wat voor kast het moet worden, wat voor veiligheidsklasse de installatie moet hebben en het tekenen van de installatie zijn
onderdelen die aan bod komen bij het engineeren van een project. Tijdens het engineeren wordt informatie geïnventariseerd en uitgewerkt in documenten of programma’s zodat het totale engineering proces een korte doorlooptijd heeft. Een toelichting van verschillende onderdelen wordt in de volgende subhoofdstukken beschreven. In figuur 6 is de flowchart te zien van de doorloop van een
project op hardware engineering niveau.
Figuur 6: Flowchart doorloop van een project op hardware engineering niveau
Beschikbare Informatie
Klantinformatie, documentatie vanuit VDE(Van Doren Engineers) server, tekenpakketten huidige situatie, afgeronde projecten, NEN 1010, NEN 60204, NEN 61439, Intelec, Rittal therm
Praktijk
Door intensief mee te lopen met een project komen alle stappen die gemaakt worden op hardware engineering aan bod. In de pre engineering fase wordt het proces uitgedacht. De
gehele installatie moet aan de gestelde normen voldoen om uiteindelijk een inbouwverklaring af te kunnen geven. Een risicobeoordeling wordt gemaakt om vervolgens de stopcategorie te kunnen bepalen.
Wanneer alle instrumentatie is geïnventariseerd kan de gelijktijdigheid van het systeem bepaald worden.
Wanneer deze bekend is wordt gestart met de kabelberekeningen en selectiviteitbepaling. De laatste stap in de engineering fase is een warmteberekening van de te bouwen kast.
Interview collega
Uit de interviews met collega’s is gebleken dat de beschreven stappen in het praktijk onderzoek overeen komen op enkele punten na namelijk:
-Document HWE invullen.
-Het vooraf checken of de componenten een lange levertijd hebben.
-Totale vermogen van kast bepalen.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de te maken stappen in het engineeringtraject overeenkomen. De punten die afwijken van de praktijk en het interview zijn opgenomen in de “best practice“ manier omdat deze knelpunten die in een project kunnen voorkomen wegnemen. De
weergegeven flowchart is opgenomen in het handboek ter ondersteuning van de standaardisatie van het engineering proces.
3.2.2.1 Pre engineering Analyse
Tijdens de pre engineering wordt geanalyseerd hoe het proces werkt. Er wordt niet gefocust op de functionaliteit van de installatie. Als het proces geanalyseerd is zal het engineeren van de installatie ook minder problemen opleveren. Tevens wordt geïnventariseerd welke informatie ontbreekt en de aanpak van het project wordt bepaald.
Beschikbare informatie
Klantgegevens, klant contact, bestek, Functioneel ontwerp(FO), Werkomschrijving(WO), P&ID (Process and Instrumentation Diagram
)
van proces, Calculatie, huidige situatie op locatie.Praktijk
Om het proces in beeld te krijgen is er een bezoek gebracht aan de waterzuiveringsinstallatie in Aalst en Sliedrecht. Hier is ter plaatse een rondleiding gegeven door de klant met als leidraad het
waterzuiveringsproces. Door de rondleiding op deze manier te doen is meteen duidelijk hoe het proces verloopt. De HWE ziet de componenten die in het proces aanwezig zijn die later getekend moeten worden. Op locatie zijn foto’s gemaakt zodat deze later gebruikt kunnen worden bij het engineeren van de (niet)proces gebonden installatie. De aanwezige documentatie: bestek, FO en WO zijn bestudeerd en geven in totaal een duidelijk beeld wat er verwacht wordt, welke werkzaamheden uitgevoerd moeten worden en welke functies de installatie zal bevatten.
Interview collega
Tijdens het interview wordt duidelijk dat het FO, WO en bestek heel belangrijk zijn tijdens het pre engineeren. Deze documenten worden grondig doorgenomen door de HWE en belangrijke gegevens worden gemarkeerd in de documenten zodat deze opvallen. In het interview wordt aangegeven dat de projectlocatie bezoeken voordelen heeft. In eerste instantie wordt een beeld gevormd waar en hoe de installatie uiteindelijk gemaakt wordt en in wat voor proces de installatie functioneel wordt. Als tweede wordt direct contact gelegd tussen de HWE en klant. Dit heeft voordeel omdat de HWE in de beginfase van het project veel vragen zal moeten stellen over de gestelde eisen en de functie van de installatie.
Waneer de HWE en klant elkaar al eens eerder hebben gezien en gesproken zal de communicatie tussen beide vloeiender gaan.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manier van pre engineering overeenkomen. De aangegeven punten vanuit de praktijk en het interview zijn opgenomen in de “best practice“ manier.
Hierbij is het bezoeken van de projectlocatie en de documentatie doorlezen twee belangrijke punten die zijn opgenomen in het handboek.
3.2.2.2 Normen Analyse
Steeds meer klanten vragen bij opleveren van een schakelkast of deze CE gekeurd is. Een individuele kast kan geen CE markering dragen. Er kan alleen een CE markering op een totaal systeem(dat voldoet aan alle normen die van toepassing zijn) inclusief juiste documentatie worden afgegeven.
Wanneer een installatie geëngineerd wordt is het belangrijk dat er voldaan wordt aan de standaard normen eventueel aangevuld met een aantal gespecialiseerde normen die gelden voor de desbetreffende kast. Een lijst met de standaard toe te passen normen en een aantal gespecialiseerde normen vindt u terug in bijlage 2.0.
Beschikbare informatie
Bestek, Informatie van klant, Intelec, FO, WO, NEN 1010, NEN-EN-IEC 60204, NEN-EN-IEC61439, EMC(Elektromagnetische compatibiliteit) richtlijnen
Praktijk
Een van de onderdelen waar veel tijd aan is besteed is het onderdeel CE markering. Binnen Van Doren Engineers is de CE markering een steeds belangrijker onderwerp aan het worden. Klanten eisen steeds meer dat een schakelkast CE gemarkeerd moet zijn terwijl dit helemaal niet mogelijk is volgens de huidige richtlijnen. Om een duidelijk verhaal aan de klant te kunnen presenteren is onderzocht wat de richtlijnen voorschrijven betreffende CE markering.
Er is onderzocht wat er gerealiseerd moet worden om op een machine(incl. Schakelkast) CE markering aan te brengen. Hiervoor zijn de alle voorgeschreven normen en richtlijnen die gelden voor een schakelkast bestudeerd. Het eindresultaat vindt u in bijlage 2.1.
De normen bevatten veel informatie. Het is praktisch onmogelijk om alle normen geheel van buiten te leren. Hoe meer er gebruik van wordt gemaakt hoe meer informatie er wordt opgenomen bij de medewerker. Na een aantal jaar(ervaring) zal steeds minder gebruik gemaakt worden van de normen omdat de medewerker ervaring op doet en bepaalde normen en bepalingen van buiten weet. Toch is het belangrijk dat er genoeg aandacht besteed wordt aan de normen, dit is mogelijk via een opfriscursus of nieuwe edities van een norm aan te schaffen.
Interview collega
Tijdens de interviews kwam ter sprake dat er niet veel gebruik gemaakt wordt van de normen. De meest voorkomende bepalingen uit normen weten de collega’s aan te geven . Dit heeft te maken met de ervaring die deze mensen hebben(Senior & medior hardware engineers). Bij twijfel over bepalingen in de normen wordt de beschikbare documentatie wel gebruikt. De bepalingen die bij alle projecten dienen te worden aangehouden bij het engineeren zijn opgenomen in het handboek zodat deze na te lezen zijn. De collega’s gaven in het interview aan dat zij niet goed weten hoe een CE markering tot stand komt.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manier van werken met normen niet overeenkomen. Dit heeft te maken met de ervaring van de medewerkers van Van Doren Engineers tegenover de ervaring van de student. Bij het standaardiseren kan er niet vanuit gegaan worden dat iedereen dezelfde ervaring of kennis heeft met de te gebruiken normen, daarom zal in het handboek het gebruik van normen beschreven worden voor personen met weinig tot geen ervaring. Er zal een speciaal hoofdstuk gewijd worden aan het tot stand komen van CE markering op een machine.
3.2.2.3 Risicobeoordeling Analyse
Elk onderdeel van een installatie of machine kan een gevaarlijke situatie met zich meebrengen. Volgens diverse wetgevingen dienen deze gevaren geïnventariseerd te worden. Om de gevaren te verkleinen dienen er passende maatregelen te worden genomen. Hiervoor wordt een risicoanalyse uitgevoerd.
Wanneer na een risico analyse naar voren komt dat bepaalde delen van de installatie of machine een te groot gevaar kunnen opleveren, dient er volgens onderstaande stappen gehandeld worden.
1. Het ontwerp aanpassen, gevarenbronnen elimineren of blootstelling verminderen (denk hierbij aan het plaatsen van een afscherming, gebruik van minder gevaarlijke chemicaliën of bijv.
minder snelle motor)
2. Toepassen van beveiligingen en aanvullende maatregelen (denk hierbij aan het plaatsen van een blokkeerscherm, lichtscherm of bijv. schakelmat)
3. Signalering, voorlichting en instructie (PBMs, waarschuwingsborden/pictogrammen maar ook trainingen van personeel)
Vanaf 01-01-2010 zijn de NEN-EN-ISO 13849-1 en de IEC 61508 van kracht. Deze twee normen vervangen uiteindelijk de EN 954-1 en worden vanuit de machinerichtlijn voorgeschreven.
In deze normen worden de SIL of PL klasse gebruikt. De normen berekenen de waarschijnlijkheid dat een veiligheidsfunctie faalt. De kwaliteit van de componenten speelt hierbij een grote rol.
PL is bedoeld voor de machinebouw en wordt beschreven in NEN-EN-ISO 13849-1 en bestaat uit 5 veiligheidsklassen a t/m e.
SIL is bedoeld voor de procesindustrie en de machinebouw en wordt beschreven in IEC 61508 en bestaat uit vier veiligheidsklassen, 1 t/m 4.
Beschikbare informatie
Presentatie SIL & PL op VDE server, aanvullende informatie op VDE server, Informatie vanuit klant.
Praktijk
De SIL of PL klasse worden vanuit de klanteisen aangegeven, als dit niet het geval is dient de klasse bepaald te worden met berekeningen en een risicograaf. Deze berekeningen zijn vrij complex omdat de te gebruiken gegevens aan de hand van verschillende factoren worden bepaald.
In bijlage 2.2. is een risicograaf te zien om de PL-klasse van een machine te bepalen die afkomstig is uit de NEN-EN-ISO 13849 (norm voor veiligheidsbesturingen).
Interview collega
In de interviews wordt aangegeven dat de klant eigenlijk altijd de SIL en/of PL klasse aandraagt bij een project. Wanneer dit niet het geval is wordt aan de hand van de beschikbare documentatie de SIL en PL klasse bepaald.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manier van bepalen van de SIL of PL klasse overeenkomen. Er zijn geen punten die afwijken van de praktijk en het interview. De punten worden echter niet opgenomen in de “best practice“ manier omdat het bepalen van de SIL of PL opgenomen is in een standaard, hiervoor bestaat maar een manier van uitvoeren. Er kan gezegd worden dat deze manier de “best practice” manier is.
3.2.2.4 Stopcategorie bepalen Analyse
Er zijn 3 verschillende categorieën stopfuncties om een machine of installatie te laten stoppen.
Stopcategorie 1:
-De elektrische voeding wordt direct afgeschakeld. Dit is een niet-bestuurde stop Stopcategorie 2:
-Bestuurde stop. De voeding van de machineaandrijving blijft aanwezig en wordt pas afgeschakeld als de machine geheel tot stilstand is gekomen.
Stopcategorie 3:
-Bestuurde stop. De voeding van de machineaandrijving blijft aanwezig ook nadat de machine tot stilstand is gekomen.
De stopfuncties worden beschreven in punt 9.2.2. van de NEN-EN-IEC 60204-1
Een noodstop moet functioneren volgens de stopcategorieën 0 of 1 beschreven in punt 9.2.2 van de NEN 60204. welke categorie gekozen wordt is afhankelijk van de uitkomst van de risicobeoordeling van de machine.
De stopcategorie kan op vier verschillende manieren worden geïnstalleerd. Aan de hoogte van de SIL- en PL-klasse wordt een type bepaald. De types onderscheiden zich door de manier van bedraden (redundant:
ja of nee) en de manier van controle op een fout (geen feedbackloop of wel een feedbackloop). Een schematisch overzicht van de verschillende type noodstopcircuits is terug te vinden in bijlage 2.3.
Beschikbare informatie
Presentatie SIL & PL op VDE server, aanvullende informatie op VDE server, Informatie vanuit klant.
Praktijk
De manier van stoppen in een normale situatie wordt in overleg met de klant bepaald. Er wordt onderzocht met welke factoren er rekening moet worden gehouden als de machine tot stilstand wordt gebracht. Bijvoorbeeld bij de waterzuivering in Sliedrecht draait een grote brug rond in de beluchtingstank die ervoor zorgt dat het water in beweging blijft. Maar wanneer deze brug stilgezet wordt dient er wel een rem op de motor te gaan anders zal door de kracht van het water de brug in beweging blijven.
Het type noodstopcircuit wordt gekoppeld aan de Sil of PL klasse. Dus een PL klasse B wordt gekoppeld aan een noodstopcircuit uitgevoerd als type B(2). De stopcategorie voor de noodstop moet nu vastgelegd worden, deze wordt uitgevoerd volgens het noodstopcircuit type. In overleg met klant zal dit bepaald moeten worden.
Interview collega
In het interview wordt aangegeven dat wanneer de SIL of PL klasse bekend is, het eenvoudig is om het noodstopcircuit type te bepalen. Echter dient hier wel over nagedacht te worden, de gevolgen en risico’s van een stop moeten daarvoor in beeld worden gebracht. De stopcategorie wordt aangegeven door de klant of in overleg met klant vastgelegd. Deze is per machine en per klant afhankelijk.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manier van bepalen van het noodstopcircuit en stopcategorie overeenkomen. Er zijn geen punten of werkwijze die afwijken van de praktijk en het interview. De werkwijze wordt opgenomen in de “best practice“ manier. In het handboek zal een aantal verwijzingen vermeld staan naar informatie over het bepalen van noodstopcircuits en stopcategorie. Ook zal een stappenplan beschreven staan.
3.2.2.5 Instrumentatie overzicht Analyse
Tijdens engineeren moet door middel van het maken van een overzicht duidelijk worden welke
instrumentatie in het project aanwezig is. De flowchart(figuur 7) visualiseert de stappen die nodig zijn om een instrumentatie overzicht te realiseren.
Inventariseer welke instrumentatie aanwezig is in de installatie. Let op levertijd van instrumentatie in verband met de doorlooptijd van project en planning(panelenbouw, buitenmontage).
Vermeld per instrument zoveel mogelijk informatie.
Bepaal voor de instrumenten de IP waarde. Dit moet zorgvuldig gebeuren om te voorkomen dat instrumenten (met een te lage IP waarde) gebruikt worden op locaties waarvoor deze niet zijn toegestaan.
Beschikbare informatie
Klant gegevens, P&ID proces, Calculatie,
Training P&ID op server VDE, huidige situatie op locatie.
Praktijk
Om een correct overzicht samen te stellen moeten de oude tekeningen, FO, WO en bestek nauwkeurig bestudeerd worden. Bij twijfel of onduidelijkheden over bepaalde componenten moet contact op genomen worden met de klant.
Een lijst moet worden samengesteld zodat in een oogopslag duidelijk is hoeveel instrumentatie aanwezig in de
installatie en welke informatie beschikbaar is.
In bijlage 2.4. is een deel van de instrumentatielijst weergegeven.
Interview collega
Uit het interview met mijn collega’s bleek dat niet altijd een Instrumentatie overzicht gemaakt wordt dit gebeurd alleen bij projecten met een grote omvang. Er wordt op het moment van inventariseren meteen gekeken welke IP
waarde het component dient te hebben. Bij het inventariseren
van de motoren wordt bekeken of deze aangestuurd worden door een omvormer.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manier om een instrumentatie overzicht te maken overeenkomt. De punten die afwijken van de praktijk en het interview zijn opgenomen in de “best practice“ manier omdat deze punten knelpunten, die later in een project kunnen voorkomen, wegnemen.
In het handboek wordt niet opgenomen dat alleen bij grote projecten en instrumentatie overzicht gemaakt dient te worden. In principe is dit altijd noodzakelijk. De weergegeven flowchart is opgenomen in het handboek HWE ter ondersteuning van het standaardiseren van het proces om een instrumentatie overzicht samen te stellen.
Figuur 7: flowchart instrumentatieoverzicht
3.2.2.6 Gelijktijdigheid bepalen Analyse
De gelijktijdigheid van een installatie geeft aan hoeveel procent van de installatie gemiddeld tegelijk in gebruik is. De gelijktijdigheidfactor wordt bepaald voor de gehele installatie of voor bepaalde gedeelte(s) van een installatie. In figuur 8 wordt de flowchart om gelijktijdigheid te bepalen weergegeven.
Voorbeeld: De totaal geïnstalleerde belasting is 100 A, niet alle verbruikers werken tegelijkertijd. Wanneer dit het geval is mag men een gelijktijdigheidfactor toepassen.
We nemen nu een gelijktijdigheidfactor van 0,6.
100 A * 0,6 = 60 A.
Het totale gelijktijdige gebruik is dus 60A.
Door een gelijktijdigheidfactor toe te passen is het mogelijk dat de (hoofd)zekering en bijbehorende kabels minder groot/dik hoeven zijn om een veilige installatie te krijgen.
De gelijktijdigheidfactor wordt meestal door de klant afgegeven of kan worden opgemaakt uit het bestek, WO(werkomschrijving), en FO(functioneel ontwerp). Er zal altijd in samenspraak met de klant beslist worden welke gelijktijdigheidfactor er gebruikt dient te worden.
Beschikbare informatie
Intelec, informatie vanuit klant, WO, FO Praktijk
Om de gelijktijdigheid te bepalen moet de HWE weten hoe het proces verloopt, pas dan kan hij een inschatting maken welke motoren er continu of
afzonderlijk van elkaar draaien. Om inzicht in het proces te krijgen moet de HWE het FO en de WO analyseren en communiceren met de klant over het proces. In overleg met klant wordt een gelijktijdigheidfactor bepaald.
Interview collega
Tijdens het interview werd verteld dat de gelijktijdigheidfactor wordt bepaald aan de hand van het proces.
Het werd duidelijk dat men niet per component de gelijktijdigheidfactor bepaald maar dat naar de totaalsituatie gekeken word. Dit wordt op deze manier gedaan omdat als men per component in een proces de gelijktijdigheid gaat bepalen dit zeer complex gaat worden. Hierdoor zou men te veel tijd verliezen. Meestal wordt een schatting gemaakt en overlegd met de klant of deze schatting mag worden aangenomen als de gelijktijdigheidfactor.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manieren om de gelijktijdigheidfactor te bepalen overeenkomen met elkaar. De punten die van belang zijn bij het bepalen van de
gelijktijdigheidfactor vanuit de praktijk en het interview zijn opgenomen in de “best practice“ manier.
Deze punten zorgen ervoor dat later in een project er minder knelpunten voorkomen. Er zal in het handboek een opsomming aanwezig zijn met de belangrijke punten waarmee rekening gehouden dient te worden bij het bepalen van de gelijktijdigheidfactor. De weergegeven flowchart is opgenomen in het
Figuur 8: flowchart gelijktijdigheid
3.2.2.7 Kabelberekening Analyse
In de voorgaande stappen is alle informatie die nodig is voor een kabelberekening verzameld.
In een installatie is het belangrijk dat de kabels die gebruikt worden voldoen aan de eisen die daarvoor gesteld zijn. Om de juiste kabels te gebruiken worden deze doorgerekend.
Kabelberekeningen worden binnen Van Doren Engineers altijd met het kabelberekeningprogramma Intelec uitgevoerd. Met het programma worden berekeningen uitgevoerd zoals:
-Vermogens verdeling -Transformator/ generator vermogen berekenen -Spanningsverliezen cumulatief berekenen -Spanningsdips motoren
-Kortsluiting 3 fase (kA-Waarde) -Kortsluiting 1 fase (Aanraakspanning)
-Analyse selectiviteit -Cosinus-phi compensatie
-Voedingkabel vanaf transformator berekenen -Voedingkabel vanaf schakelkast berekenen Door deze berekeningen in Intelec uit te voeren zorg je ervoor dat de installatie voldoet aan de eisen en normen van de NEN 1010.
In de flowchart(figuur 9) worden de stappen weergegeven die gemaakt worden om een kabelberekening uit te voeren.
Figuur 9: flowchart kabelberekening
Niet de gehele installatie valt onder de norm van de NEN 1010, sommige delen van de installatie vallen onder andere NEN normen. Een schematisch voorbeeld geeft weer welke normen er gebruikt worden vanaf de transformator tot aan de componenten van de machine. Dit voorbeeld is te vinden in bijlage 2.5.
Beschikbare informatie
Intelec, Instrumentatie overzicht, gelijktijdigheid factor, informatie vanuit klant(transformator), informatie vanuit energie leverancier.
Praktijk
Voordat er aan de kabelberekeningen begonnen kan worden moet eerst een aantal gegevens verzameld worden die Intelec nodig heeft om de kabels door te kunnen rekenen. Deze gegevens zijn in de
voorgaande subhoofdstukken besproken. Er zijn ook nog enkele aanvullende gegevens nodig, Wanneer deze gegevens ingevoerd zijn in Intelec zal deze de diameter van de kabel en de beveiliging van de kabel kunnen berekenen. Intelec kan de totale installatie doorrekenen op de eerder genoemde berekeningen.
De berekeningen geven een resultaat over de veiligheid van de installatie. In bijlage 2.6. ziet u de uiteindelijke kabelberekening van RWZI Aalst.
Interview collega
Uit het interview blijkt dat de HWE in Intelec de verdeelinrichting begint op te zetten. Hierbij gebruikt hij de gegevens die eerder in het engineering traject beschikbaar zijn gekomen. Wanneer de gehele installatie ingevoerd is in Intelec wordt deze doorgerekend door het programma. Uit de berekeningen blijkt of er aderdikte aangepast moeten worden, of de installatie selectief is en of de installatie kortsluit vast is. In het interview wordt aangegeven dat niet voor elke kabel een kabelberekening wordt
uitgevoerd. Dit komt omdat de HWE binnen Van Doren Engineers al veel ervaring hebben en weten dat bij een standaard kabel en lengte altijd dezelfde aderdiameter en beveiliging nodig is. Belangrijk is dat altijd de praktijksituatie in het achterhoofd gehouden dient te worden. Intelec kan namelijk dikke ader doorsnede aangeven waar met de helft van de aderdikte zou volstaan. Dit heeft vooral met de standaardinstellingen van Intelec te maken.
Resultaat
Op de server van Van Doren Engineers is een uitgebreide handleiding aanwezig voor Intelec.
In de “best practice” manier wordt een lijst in juiste volgorde opgenomen die stap voor stap beschrijft hoe een kabel berekend dient de te worden. Daarnaast wordt een lijst met benodigde gegevens voor
kabelberekening wordt opgenomen in het handboek. De weergegeven flowchart is opgenomen in het handboek HWE ter ondersteuning van het standaardiseren van het proces om een kabelberekening uit te voeren.
3.2.2.8 Selectiviteit bepalen Analyse
In een elektrische installatie waarin twee of meer beveiligingstoestellen aanwezig zijn tussen de voeding en de foutplaats, wordt aanbevolen deze selectief te engineeren(dit is echter niet verplicht gesteld door de NEN 1010). In klanteisen wordt meestal opgenomen dat de installatie selectief moet zijn.
Er is selectiviteit tussen twee in serie staande beveiligingstoestellen(of zekeringen) wanneer alleen het beveiligingstoestel dat het dichtst bij de foutplaats zit, afschakelt. In de flowchart(Figuur 10) worden de stappen weergegeven die gemaakt worden om te bepalen of een installatie selectief is.
Figuur 10: flowchart selectiviteit
Om te bepalen of een installatie selectief is wordt gebruik gemaakt van de afschakeltabellen van de beveiliging. Zekeringen hebben de vuistregel dat de eerst achterliggende beveiliging minimaal 1,6x groter moet zijn om selectief te worden bevonden.
Via Intelec kan ook een selectiviteit berekening uitgevoerd worden, echter moeten hiervoor de juiste afschakelkarakteristieken voor aanwezig zijn.
Beschikbare informatie Intelec, NEN 1010, NEN 60204
Praktijk
In de praktijk merk je dat selectiviteit van een installatie een belangrijk punt is. Selectiviteit zorgt er voor wanneer er een fout optreedt er zo min mogelijk onderdelen van de installatie worden afgeschakeld. Dit kan gerealiseerd worden door een selectieve opbouw van de installatie te maken. Er wordt in de praktijk een vuistregel toegepast dat de achterliggende beveiliging minimaal 1,6x groter moet zijn dan eerste beveiliging.
Interview collega
In het interview komt naar voren dat de selectiviteit wordt bepaald door middel van Intelec. Intelec kan de selectiviteit van een gehele installatie doorrekenen. In het programma kan de schakelkarakteristiek van een beveiliging bekeken worden, wordt aangegeven in het interview. Deze schakelkarakteristieken moeten altijd bekeken worden omdat de installatie soms deels selectief is en onder of boven bepaalde stromen niet selectief is.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manier om selectiviteit te bepalen overeenkomt. Intelec wordt gebruikt om de selectiviteit te bepalen en de schakelkarakteristiek wordt gebruikt om te checken of de berekening binnen Intelec correct is. De stappen om selectiviteit te bepalen zijn opgenomen in de “best practice“ manier. De weergegeven flowchart is opgenomen in het handboek HWE ter ondersteuning van het standaardiseren van het proces om de selectiviteit te bepalen voor een installatie.
3.2.2.9 Warmteberekening Analyse
De warmteberekening bepaald of er in een schakelkast een koeling of verwarming moet worden toegepast. De warmteberekening wordt uitgevoerd met het
warmteberekening programma van Rittal: Rittal Therm.
Een warmteberekening kan ook met formules met de hand worden berekend. In de flowchart(figuur 11)wordt aangegeven welke stappen er uitgevoerd worden bij een warmteberekening met het programma Rittal Therm.
De componenten in een schakelkast hebben verschillende
warmtedissipaties. De totale warmtedissipatie van de componenten, de omgevingtemperatuur, temperatuur in de kast, afmeting van de kast en positie van de kast zijn factoren die bepalen of er een koeling of
verwarming geplaatst moet worden.
De kast moet minimaal aan de eisen van de NEN-EN-IEC 60204 voldoen.
In bijlage 2.7. is de warmteberekening van de schakelkast voor het RWZI project Sliedrecht weergegeven.
Beschikbare informatie
Rittal Therm, componentenlijst kast, offerte, informatie klant(locatie kast)
Praktijk
Het programma Rittal Therm is heel gebruiksvriendelijk. De onderdelen die ingevuld worden om een warmte berekening uit te voeren zijn duidelijk aangegeven. De eerste stap is de kast samenstelling aangeven. Wanneer dit is aangegeven word bepaald hoeveel vermogen aan warmte er wordt afgedragen door de componenten. Dit kan aangegeven door middel van schatting, temperatuurmeting of handmatige invoering. Als het afgegeven vermogen bekend is kan de manier van koelen of verwarmen
geselecteerd worden. Als de juiste koeling of verwarming geselecteerd is kan een rapport afgedrukt worden of het bestand worden opgeslagen.
Interview collega
Tijdens het interview kwam ter sprake dat het programma Rittal Therm niet geheel betrouwbaar is. Dit komt omdat
Rittal Therm de gemiddelde temperatuur in het midden van de kast aanhoud bij het bepalen van de nodige koeling of verwarming. In de richtlijnen staat voor warmte berekening aangegeven dat de gemiddelde temperatuur boven in de kast aangehouden dient te worden. Hiervan wijkt het programma af, er dient dus rekening mee gehouden te worden tijdens het engineeren van de kast. Over de manier van werken met het programma zijn de collega’s wel erg te spreken.
Resultaat
Uit de praktijkervaring en de interviews is gebleken dat de manier van warmteberekening voor een schakelkast overeenkomen. Rittal Therm wordt gebruikt om de juiste koeling of verwarming te bepalen die in een schakelkast wordt ingebouwd. Er is aangegeven vanuit de collega’s dat Rittal Therm de gemiddelde temperatuur vanuit het midden van de kast gebruikt voor haar berekeningen, volgens de richtlijnen dient dit de gemiddelde temperatuur van boven in de kast te zijn. De manier om een warmte berekening uit te voeren in Rittal Therm wordt beschreven in de “best practice” echter wordt hier wel aangegeven dat er rekening gehouden dient te worden met de manier van bereken van Rittal Therm. De weergegeven flowchart is opgenomen in het handboek HWE ter ondersteuning voor het standaardiseren van het proces om een warmteberekening uit te voeren.
Figuur 11: flowchart warmteberekening
3.2.3 Tekenen van installatie
Analyse
Nadat alle stappen bij het engineeren zijn uitgedacht en uitgevoerd, wordt een start gemaakt worden met het tekenen van de installatie. Het tekenen van de installatie neemt het meeste tijd in beslag binnen een project voor de hardware engineer. Hierbij zijn ook de uren voor revisie van de tekening meegenomen.
Het proces van het tekenen van de installatie is in figuur 12 weergegeven.
Beschikbare informatie
Eplan electric P8, AutoCAD 2008, (oud)Tekenpakket van klant, documentatie die beschikbaar is via VDE –Server, resultaten engineering
Praktijk
Het tekenen van de installatie kost de meeste tijd. Dit omdat alle informatie die tijdens het engineeren is verzameld verwerkt moet worden in combinatie met de installatie tekening. Iedere HWE(Hardware engineer) tekent een installatie volgens een eigen principe. Het tekenen van de installatie in grote lijnen kan worden gestandaardiseerd. Het is echter
niet mogelijk om een standaardisatie van de onderdelen die tijdens het tekenen worden uitgevoerd op te zetten. Hiervoor kunnen tekenregels worden opgesteld waar een HWE zich aan moet houden. Deze regels zorgen ervoor dat het eindresultaat hetzelfde is, alleen de manier hoe het eindresultaat bereikt wordt is voor iedere HWE anders.
Interview collega
Tijdens de interviews werd aangegeven dat iedereen zijn eigen manier van werken heeft. De een heeft het zichzelf aangeleerd de ander heeft het via een cursus of collega geleerd.
Het uiterlijk van de uiteindelijke tekening is altijd hetzelfde, anders zou dit verwarring bij de klant veroorzaken en het geeft een niet professionele indruk.
De volgorde van tekenen is bij alle collega’s hetzelfde.
Resultaat
Iedereen heeft een eigen manier van tekenen.
Alleen de stappen die genomen worden tijdens het tekenen zijn hetzelfde. De volgorde van de stappen zijn beschreven in het handboek en behoren tot de “best practice” methode.
De weergegeven flowchart is opgenomen in het handboek HWE ter ondersteuning van het standaardiseren van het tekenproces.
3.2.4 Onderdelen in tekeningpakket
Een tekeningpakket is in verschillende onderdelen ingedeeld. Het zorgt voor een overzichtelijk pakket waar items snel in gevonden kunnen worden. Als een tekeningpakket wordt opgezet gaat dit via een bepaalde volgorde. Deze volgorde is gestandaardiseerd. Echter de onderdelen binnen deze
standaardisatie worden niet gestandaardiseerd. Om een compleet eindverslag te realiseren zijn de onderdelen in de hier opvolgende paragraven beschreven.
3.2.4.1 Hoofdstroom
Er wordt begonnen met het tekenen van de hoofdstroom. Dit wordt gedaan omdat de hoofdstroom meestal dezelfde opbouw heeft, vanaf de trafo komt er een voedingskabel binnen in de kast, deze gaat naar de hoofdschakelaar. Vanuit daar wordt de hoofdstroom verder verdeeld naar de verschillende motorgroepen, voedingen en eindgroepen. Binnen de tekenprogramma’s zijn macro’s aangemaakt zodat niet elke groep of voeding opnieuw getekend moet worden. Deze zijn vanuit een van de bibliotheken naar het tekenveld te slepen en vanuit daar te kopiëren en plakken.
3.2.4.2 PLC configuratie
De tekening van de PLC configuratie bevat een opzet van de input en output kaarten van de PLC.
Vanuit de kaarten worden alle in en uitgangen naar de verschillende componenten getekend.
3.2.4.3 Stuurstroom
De volgende stap bij het tekenen van een installatie is de stuurstroom intekenen. De stuurstroom zorgt voor de overdracht van signalen die de werking van de apparatuur regelen.
Bijvoorbeeld zorgt de stuurstroom ervoor dat relais geschakeld worden en dat drukknoppen bediend kunnen worden. De stuurstroom wordt al voor een groot deel bij de PLC configuratie getekend. Een aantal componenten die niet geheel via de PLC bedraad zijn worden in deze fase van het tekenen op de tekening aangebracht. Hierbij moet men denken aan bijvoorbeeld het noodstopcircuit.
3.2.4.4 Netwerken
Bij het tekenen van netwerken moet per netwerk een overzichtelijke tekening gemaakt worden zodat de verschillende netwerken niet door elkaar heen gaan lopen. Dus voor profibus, asibus, ethernet en andere soorten netwerken dienen aparte tekeningen gemaakt te worden.
3.2.4.5 Indeling kast
Tijdens het engineeren van de installatiekast zal de grootte van de kast moeten worden bepaald. Hierbij spelen de hoogte, diepte en breedte een belangrijke factor maar ook de gebruikte componenten en warmteontwikkeling binnen een kast zijn factoren die bepalen hoe de afmetingen van de kast uiteindelijk moet worden. Als het tekeningpakket bijna gereed is dan zijn de te gebruiken componenten en het merk component bekend. Wanneer het merk bekend is zijn ook de afmetingen van het component bekend.
Vanuit die afmetingen kan de indeling bepaald worden en ook de grootte van de kast. Verstandig is om met de componenten van de hoofdstroom te beginnen, dit zijn meestal qua afmeting grote componenten en hebben vaste plaatsen op het paneel(VDE standaard). Houd rekening met de 20% vrije ruimte die verplicht is binnen een schakelkast.
3.2.4.6 Controle klant
Wanneer de tekening klaar is wordt deze opgestuurd naar de klant voor controle.
De klant zal de tekening controleren op tekenfouten en of het pakket volledig is. De klant zal zijn op en aanmerkingen in een de vorm van een lijst terugkoppelen aan de HWE zodat deze de opmerkingen kan verwerken in het tekenpakket.
3.2.5 Natraject
Nadat het tekenpakket compleet is, zit het meeste werk van een HWE binnen het project erop. In deze fase van het project worden materialen besteld op de afdeling inkoop, de panelenbouwer wordt
geïnstrueerd door de HWE in het project. De HWE heeft een map aangemaakt met alle informatie die van belang is voor de panelenbouwer. Hierin zit onder andere het tekenpakket.
Gedurende de periode dat de kast gebouwd wordt door de panelbouwer zal de HWE beschikbaar moeten zijn voor ondersteuning. Waar nodig maakt de panelenbouwer wijzigingen op het tekenpakket. Wanneer de kast klaar is voor de testfase(FAT) zal de HWE een revisie op het tekenpakket maken. In bijlage 2.8. is een het testdocument weergegeven wat Van Doren Engineers gebruikt om de schakelkasten die gereed zijn te testen. Wanneer de kast correct getest is, is deze gereed voor plaatsing bij de
klant(buitenmontage) en het gereviseerde tekenpakket meegeleverd kan worden.
De HWE zal ook de buitenmonteur instrueren voordat de schakelkast op locatie wordt geïnstalleerd.
Ook hier zal de HWE de gehele installatieperiode beschikbaar moeten zijn voor eventuele vragen of problemen. De buitenmonteur zal waar nodig wijzigingen aanbrengen op het tekenpakket. Nadat de buitenmontage in het geheel is afgerond zal de HWE de laatste revisie doorvoeren op het tekenpakket.
Wanneer deze is afgerond is het tekenpakket klaar om opgeleverd te worden aan de klant inclusief testdocument en verdere aanvullende informatie.
4. DEEL III Resultaten
In deel III worden de resultaten beschreven die zijn voortgevloeid uit de verschillende werkzaamheden.
4.1 Resultaten
In dit hoofdstuk worden de resultaten beschreven die gedurende de afstudeerperiode zijn behaald.
De behaalde doelen, het “testen” van het handboek, welke verbeteringen zijn waargenomen, de uitbreiding op de ISO 9001, manier van beschikbaar stellen, behalen van de mijlpalen, praktijk
voorbeelden van resultaten. Tevens is ook een deel gewijd aan hoe het proces van het opzetten van het handboek is doorlopen. In bijlage 3 vind u het handboek zoals deze in gebruik is binnen Van Doren Engineers. Enkele onderdelen ontbreken in verband met ontbrekende informatie.
4.1.1 SMART Principe
Aan het begin van de afstudeerperiode is er tijdens het bespreken van het PMD voorgesteld om de opdracht SMART te formuleren. De opdracht is SMART geformuleerd in een aantal zinnen.
Opdracht volgens SMART principe:
Realiseren van een standaardisatie van de processen op de afdeling hardware engineering door middel van een interne benchmarking en onderzoek naar de “best practice” methode bij de medewerkers van de afdeling Hardware engineering. Met de input van medewerkers, eigen bevindingen en beschikbare documentatie een standaard ontwikkelen in vorm van een naslagwerk. Dit zal eind juni afgerond zijn.
Aan het eind van de afstudeerperiode kan bekeken worden of de smart doelen gehaald zijn. Hieronder zijn de resultaten weergegeven:
-Specifiek
Het proces hoe een project wordt doorlopen als hardware engineer staat beschreven in het handboek.
Alle normen en richtlijnen die hiervoor nodig zijn staan beschreven. Een onderdeel over CE markering en testprocedure is opgenomen in het handboek het SMART doel specifiek is hiermee behaald.
-Meetbaar
Het toepassen van interne benchmarking en beschrijven van de best practice methode is terug te lezen in dit eindverslag, het SMART doel meetbaar is hiermee behaald.
-Acceptabel
De reacties van collega’s zijn positief en er wordt gebruik gemaakt van het handboek, het SMART doel acceptabel is hiermee behaald.
-Realistisch
Het handboek is op dit moment in gebruik op de afdeling hardware engineering. Hiermee kan geconcludeerd worden dat het SMART doel realistisch is behaald.
-Tijdgebonden
Het handboek is eind juni afgerond, het SMART doel tijdgebonden is hiermee behaald.
